特開 2024-75385 水質浄化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024075385

(43)【公開日】2024-06-03

(54)【発明の名称】水質浄化装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/469 20230101AFI20240527BHJP

【ＦＩ】

C02F1/469

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022186799

(22)【出願日】2022-11-22

(71)【出願人】

【識別番号】399049981

【氏名又は名称】株式会社オメガ

(72)【発明者】

【氏名】中村 信一

【テーマコード（参考）】

4D061

【Ｆターム（参考）】

4D061DA01

4D061DA04

4D061DA08

4D061DB13

4D061DB14

4D061EA09

4D061EB04

4D061EB31

4D061EB33

4D061EB39

4D061GC14

(57)【要約】

【課題】状況に応じて対応が可能な水質浄化装置を提供しようとするもの。
【解決手段】被処理液中の荷電性物質の透過阻止機構を有し、前記透過阻止機構への印加電圧を調整することにより荷電性物質の透過度を制御するようにした。透過阻止機構への印加電圧を調整することにより荷電性物質の透過度を制御するようにしたので、調整された電圧が印加された透過阻止機構により形成される電場によって荷電性物質の透過性をコントロールすることができる。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理液中の荷電性物質の透過阻止機構を有し、前記透過阻止機構への印加電圧を調整することにより荷電性物質の透過度を制御するようにしたことを特徴とする水質浄化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、状況に応じて対応が可能な水質浄化装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、ボイラー供給水の水処理方法に関する提案があった（特許文献１）。
すなわち、原水中には硬度成分や溶存酸素が含まれており、原水をそのままボイラーに使用するとスケールの堆積や腐食を引き起こすために、予め軟化処理や脱気処理を行う必要がある。
一般的な水処理の方法として、イオン交換樹脂を充填した樹脂層へ通水することによって硬度成分を除去する硬水軟化装置や、気液分離膜の一方の側に通水し、他方の側を真空にすることで脱気を行う膜脱気装置が使用されている。上記硬水軟化装置は、定期的に塩水を通して再生することが必要であり、膜脱気装置の場合も逆洗を行って目詰まりを防止する必要があるため、連続して処理し続けることができない、というものである。
ここで、状況に応じて対応が可能な水質浄化装置に対する要望があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８－４２８０９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

そこでこの発明は、状況に応じて対応が可能な水質浄化装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
この発明の水質浄化装置は、荷電性物質の透過阻止機構を有し、前記透過阻止機構への印加電圧を調整することにより荷電性物質の透過度を制御するようにしたことを特徴とする。

【0006】

この水質浄化装置は、被処理液中の荷電性物質の透過阻止機構を有するので、プラスに帯電した透過阻止機構によりプラス帯電の荷電性物質の透過を阻止（マイナス帯電は透過させる）し、マイナスに帯電した透過阻止機構によりマイナス帯電の荷電性物質の透過を阻止（プラス帯電は透過させる）することができる。
そして、前記透過阻止機構への印加電圧を調整することにより荷電性物質の透過度を制御するようにしたので、調整された電圧が印加された透過阻止機構により形成される電場によって荷電性物質の透過性をコントロールすることができる。

【0007】

また、透過阻止機構自体とこれにより形成される電場とによって、荷電性物質の透過を物理的及び静電的に阻止するようにしており、また印加電圧の調整により電場が及ぶ範囲を広げることによって物理的な面では詰まりにくいものとすることができ（逆洗浄がし易いこととなる）、これにより装置の設計にアジャストがきくこととなり設計の自由度を拡大することができる。
さらに、濾過器では処理前（イン）と処理後（アウト）の間に圧力差を設け差圧（ΔP）を立てるのであるが、この水質浄化装置では、電荷相互の反発による静電的な透過阻止効果を印加電圧により調整することにより、物理的・機械的な差圧を出来るだけ少なくして処理することができる。

【0008】

ここで、前記荷電性物質は、プラスに帯電しているものとしてナトリウムイオン（Na+）、カルシウムイオン（Ca2+）、マグネシウムイオン（Mg2+）などを、マイナスに帯電しているものとして塩化物イオン（Cl-）、硫酸イオン（SO4 2-）などを、プラスとマイナスに帯電しているものとしてシリカ（SiO2）などを例示することができる。

【0009】

前記透過阻止機構として、荷電性物質の透過孔を有する導電性セラミックス電極を例示することができる。
透過阻止機構は、モジュール化して多段式として構成することができる。例えば、先ずプラスに帯電しているものと除去し、次いでマイナスに帯電しているものと除去し（逆でもよい）、さらに二段階目としてプラスに帯電しているものと除去し、次いでマイナスに帯電しているものを除去する（繰り返し）、・・・（更に繰り返し）とすることができる。

【0010】

そして、この水質浄化装置は、被処理液として工場排水・廃液の浄化、ボイラー用水や硬度を有する水の軟水化、食塩を含む水（工場その他の排水や海水）の脱塩や淡水化などに利用することができる。これにより、食塩を回収して電気分解などに使用することもできる。
また、被処理液として梅干しを調整する際に梅を漬け込むエキス液（蜂蜜やカツオ出汁等）からの食塩の抽出や、漬物を調整する際に野菜を漬け込むエキス液からの食塩の抽出などに適用することができる。これにより、高価なエキス液の再利用を図ることもできる。

【発明の効果】

【0011】

この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
調整された電圧が印加された透過阻止機構により形成される電場によって荷電性物質の透過性をコントロールすることができるので、状況に応じて対応が可能な水質浄化装置を提供することができる。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、この発明の実施の形態を説明する。
この実施形態の水質浄化装置は、被処理液中の荷電性物質の透過阻止機構を有し、前記透過阻止機構への印加電圧を調整することにより荷電性物質の透過度を制御するようにした。
前記透過阻止機構として、荷電性物質の透過孔を有する導電性セラミックス電極（9mm×9mm×5mm厚）を用いた。電圧は約2～10Vの間で印加し、電流密度は2A/dm2であった。

【0013】

被処理液として工場排水を処理した。前記被処理液中の荷電性物質は、プラスに帯電しているものとしてナトリウムイオン（Na+）、カルシウムイオン（Ca2+）、マグネシウムイオン（Mg2+）が、マイナスに帯電しているものとして塩化物イオン（Cl-）、硫酸イオン（SO4 2-）が、プラスとマイナスに帯電しているものとしてシリカ（SiO2）が含まれていた。

【0014】

次に、この実施形態の水質浄化装置の使用状態を説明する。
この水質浄化装置は、被処理液中の荷電性物質の透過阻止機構（導電性セラミックス電極）を有するので、先ずプラスに帯電した透過阻止機構（導電性セラミックス電極）によりプラス帯電の荷電性物質（Na+、Ca2+、Mg2+、SiO2）の透過を阻止（マイナス帯電は透過させた）し、次いでマイナスに帯電した透過阻止機構（導電性セラミックス電極）によりマイナス帯電の荷電性物質（Cl-、SO4 2-、SiO2）の透過を阻止（プラス帯電は透過させた）することができた。

【0015】

そして、前記透過阻止機構（導電性セラミックス電極）への印加電圧を調整（約2～10V）することにより荷電性物質の透過度を制御するようにしたので、調整された電圧が印加された透過阻止機構（導電性セラミックス電極）により形成される電場によって荷電性物質の透過性をコントロールすることができ、状況に応じて対応が可能であった。

【産業上の利用可能性】

【0016】

状況に応じて対応が可能なことによって、種々の水質浄化装置の用途に適用することができる。